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2017 Fiscal Year Annual Research Report

A Time-Triggered Distributed Computing Environment for Heterogeneous Distributed Embedded Control Systems

Research Project

Project/Area Number 15K00084
Research InstitutionTokyo City University

Principal Investigator

横山 孝典  東京都市大学, 知識工学部, 教授 (60386357)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 兪 明連  東京都市大学, 知識工学部, 准教授 (80451384)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords組み込みシステム / リアルタイムシステム / サイバーフィジカルシステム / 分散処理 / オペレーティングシステム
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、有線ネットワークと無線ネットワークが混在したヘテロジニアスな分散型組み込み制御システムにおいて、複数の組み込みコンピュータが高精度に同期して処理を実行できる分散処理環境を実現するため、1.「分散リアルタイムOSファミリ」と2.「ソフトウェア開発環境」を開発することである。平成29年度は、前年度までの成果に基づいて実装を完了し、評価を行い、成果を発表した。
1.「分散リアルタイムOSファミリ」としては、(1)時刻同期機構および無線通信機能を統合化した分散リアルタイムOS、(2)アスペクト指向による分散リアルタイムOSファミリ、(3)分散リアルタイムOSファミリのコンフィギュレーションツールを開発した。(1)については、無線ネットワークのZigBeeを対象にタイムスタンプ付きメッセージを用いた分散ミドルウェアを開発し、GPSを用いた時刻同期機能を持つリアルタイムOS上で動作させることで実現した。(2)については、テンプレートアスペクトを用いることで重複のないアスペクト記述を実現し、それを用いてマルチコア並列処理にも対応できる分散リアルタイムOSファミリを実装した。(3)については、パーサジェネレータとアスペクト指向を用いてファミリ化に対応したコンフィギュレーションツールを実現した。
2.「ソフトウェア開発環境」としては、(4)分散処理対応モデル変換ツール、(5)リアルタイム設計・検証ツール、(6)スケジューリングアルゴリズムを開発した。(4)についてはタスクを含むモデルを扱えるようにモデル変換ツールを拡張した。(5)についてはマルチコアプロセッサにおけるデータ整合性の検証を可能とした。(6)についてはGA(遺伝的アルゴリズム)を用いたスケジューリングアルゴリズムを提案し、評価を行った。
そして、以上の研究成果を論文誌、国際会議、研究会、全国大会等で発表した。

  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] A Real-Time Operating System Supporting Distributed Shared Memory for Embedded Control Systems2017

    • Author(s)
      Tamura, Y., Doan, T. T., Chiba, T., Yoo, M., Yokoyama, T.
    • Journal Title

      Cluster Computing

      Volume: Online First Pages: 1-10

    • DOI

      10.1007/s10586-017-1140-9

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] GA with Two Objective for Real-Time Task Scheduling with Communication Time2018

    • Author(s)
      Yoo, M., Yokoyama, T.
    • Organizer
      Hong Kong International Conference on Engineering and Applied Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Distributed Multicore Real-Time Operating System Family Based on Aspect-Oriented Programming2018

    • Author(s)
      Harada,Y., Yoom, M., Yokoyama, T.
    • Organizer
      19th IEEE International Conference on Industrial Technology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 組込み制御ソフトウェア開発のためのデータ整合性検証環境2018

    • Author(s)
      岩崎友哉, 兪明連, 横山孝典
    • Organizer
      情報処理学会全国大会
  • [Presentation] 組み込み制御システム向け分散共有メモリ機構を持つリアルタイムOS2018

    • Author(s)
      近藤翼, 兪明連, 横山孝典
    • Organizer
      情報処理学会全国大会
  • [Presentation] アスペクト指向プログラミングによる並列・分散リアルタイムOSの共有リソース管理機能の実現2018

    • Author(s)
      小平裕太, 兪明連, 横山孝典
    • Organizer
      情報処理学会全国大会
  • [Presentation] タイムスタンプ付きメッセージを用いた時間駆動分散処理環境2018

    • Author(s)
      市村歩, 兪明連, 横山孝典
    • Organizer
      情報処理学会組込みシステム研究会
  • [Presentation] A Real-Time Operating System with CAN-Based Inter-Node Shared Resource Management and Distributed Shared Memory2017

    • Author(s)
      Ishibashi, K., Yoo, M. and Yokoyama T.
    • Organizer
      14th IEEE International Conference on Embedded Software and Systems
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マルチコアプロセッサ向け実行制御機能を有するリアルタイムOS2017

    • Author(s)
      杉本樹生, 兪明連, 横山孝典
    • Organizer
      情報科学技術フォーラム
  • [Presentation] An Extended Simulink to UML Model Transformation Tool for Embedded Control Software Development2017

    • Author(s)
      Tanaka,K, Inaho,S., Hatano, M., Kuroki,Y., Yoo,M., Yokoyama,T.
    • Organizer
      2017 9th International Conference on Software Technology and Engineering
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

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